DE102010007380A1

DE102010007380A1 - Fahrzeugkarosserieaufbau im Bereich einer Federbeinaufnahme

Info

Publication number: DE102010007380A1
Application number: DE201010007380
Authority: DE
Inventors: Tobias 71254 Urban; Sönke 69120 Kühl; Christian 74177 Neufeldt; Werner 74196 Holl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-11
Also published as: JP5734006B2; ES2394193T3; JP2011162182A; EP2353974B1; EP2353974A2; EP2353974A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkarosserieaufbau (1) im Bereich einer Federbeinaufnahme (2) mit einem unteren Längsträger (4) und einer demgegenüber nach oben und zur Fahrzeugaußenseite versetzt liegenden Kotflügelbank (5), wobei die Federbeinaufnahme (2) anschließend an ihren Dombereich (3) mit einem unteren Anschlussbereich (7) am Längsträger (4) und mit einem oberen Anschlussbereich (8) an der Kotflügelbank (5) angebunden ist. Erfindungsgemäß weist die Federbeinaufnahme (2) im oberen Anschlussbereich (8) wenigstens eine etwa horizontal ausgerichtete Kotflügelbank-Anlagewand (13, 14) auf, mit der die Federbeinaufnahme (2) an einer zugeordneten Kotflügelbank-Anlagegegenwand (10, 12) der Kotflügelbank (5) anliegt und verbunden ist, wobei Freiräume (16) für eine Relativverschiebung zwischen Federbeinaufnahme (2) und Kotflügelbank (5) zu einem Toleranzausgleich in X-Richtung (in Fahrzeuglängsrichtung) und in Y-Richtung (in Fahrzeugquerrichtung) vor der Verbindung (17, 18) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkarosserieaufbau im Bereich einer Federbeinaufnahme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Karosserieaufbau im Bereich des Vorderwagens weist üblicherweise zwei bezüglich der Fahrzeuglängsmitte gegenüberliegende untere Längsträger sowie entsprechende dazu höher und zur Fahrzeugaußenseite hin versetzt liegende Kotflügelbänke als stabile Hohlträger auf. Dazwischen jeweils angeordnete Federbeinaufnahmen sind stabile Karosseriebauteile mit einem Dombereich sowie einem unteren Anschlussbereich zur Anbindung an den zugeordneten Längsträger und mit einem oberen Anschlussbereich zur Anbindung an die zugeordnete Kotflügelbank. Für diese Anbindungen sind unterschiedlich gestaltete Anschlussbereiche und Fügetechniken allgemein bekannt. Die Lage- und Anbindungsgeometrie ist dabei im Wesentlichen durch die toleranzbehaftete Anordnung der Längsträger und den Verbund Kotflügelbank/A-Säule vorgegeben. Dadurch sind unter anderem auch wesentliche Funktionsmaße der Karosserie, wie beispielsweise die Fahrzeugbreite, Lage und Frontend/Kotflügel und so weiter definiert. Das Fahrwerk ist demgegenüber entsprechend seinen Anforderungen auszurichten, wobei Karosserietoleranzen auszugleichen sind. Dazu ist es allgemein bekannt, bei der Anbindung der jeweiligen Federbeinaufnahme durch eine geeignete Anbindungsgeometrie einen Toleranzausgleich in Z-Richtung (Hochrichtung) mit gegebenenfalls teilweisem Toleranzausgleich in Y-Richtung (Querrichtung) durchzuführen bei einer Verblockung in X-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung) und/oder Y-Richtung. Eine insgesamt freie Einstellbarkeit einer Federbeinaufnahme in allen drei Raumrichtungen ist dabei nicht gegeben, so dass insbesondere bei größeren erforderlichen Toleranzausgleichen Nacharbeiten, zum Beispiel eine Nachstellung des Fahrwerks nach der Hochzeit (Verbindung der Karosserie mit dem Fahrwerk) erforderlich werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Fahrzeugkarosserieaufbau im Bereich der Federbeinaufnahmen so weiterzubilden, dass ein einfacher Toleranzausgleich in Verbindung mit einer stabilen und steifen Anbindung einer Federbeinaufnahme an einem unteren Längsträger und an einer Kotflügelbank möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Federbeinaufnahme im oberen Anschlussbereich wenigstens eine etwa horizontal ausgerichtete Kotflügelbank-Anlagewand aufweist, mit der die Federbeinaufnahme an einer zugeordneten Kotflügelbank-Anlagegegenwand der Kotflügelbank anliegt und verbunden ist. Dabei sind Freiräume für eine Relativverschiebung zwischen Federbeinaufnahme und Kotflügelbank in der Anlagefläche zu einem Toleranzausgleich in X-Richtung (in Fahrzeuglängsrichtung) und in Y-Richtung (in Fahrzeugquerrichtung) vor der Verbindung vorgesehen.
Diese Verbindung zum Verbund Kotflügelbank/A-Säule bietet somit einen Toleranzausgleich in X-Richtung und in Y-Richtung.
Entsprechend ist eine Federbeinaufnahme im unteren Anschlussbereich mit einer etwa vertikal ausgerichteten Längsträger-Anlagewand mit einer vertikalen Längsträger-Anlagewand des unteren Längsträgers verbunden, wodurch vor der Verbindung ein Toleranzausgleich in Z-Richtung (Hochrichtung) möglich ist.
Somit ist insgesamt die Federbeinaufnahme in allen Richtungen einstellbar und kann bezüglich den Anforderungen des Fahrwerks ausgerichtet werden ohne andere Funktionsmaße, beispielsweise die durch den Verbund Kotflügelbank/A-Säule definierte Fahrzeugbreite oder die durch die Kotflügelbank definierte Lage Frontend/Kotflügel zu beeinflussen. Dies kann je nach den Toleranzgegebenheiten vorteilhaft Nacharbeiten, beispielsweise Nachstellen des Fahrwerks ersparen.
In einer vorteilhaften konkreten Ausführungsform ist die Kotflügelbank als kastenförmiger Hohlträger ausgebildet mit einer Kotflügelbank-Oberwand, einer Kotflügelbank-Unterwand und einer seitlichen, gegebenenfalls schräg gestellten, zur Fahrzeugslängsmitte hin liegenden Kotflügelbank-Innenwand. Die Federbeinaufnahme ist dazu im oberen Anschlussbereich im Querschnitt Z-förmig ausgebildet, dergestalt dass die beiden Z-Schenkel die Kotflügelbank-Anlagewände sind, mit denen die Federbeinaufnahme einerseits an der Kotflügelbank-Unterwand und andererseits an einem von der Kotflügelbank-Oberwand etwa horizontal abragenden Anlagesteg von unten her anliegt und jeweils dort verbunden ist. Zwischen der Kotflügelbank-Innenwand und der Z-Basiswand der Federbeinaufnahme liegt dabei ein Spalt als Freiraum für den Toleranzausgleich in Y-Richtung. Die Spaltbreite ist so groß, dass alle Relativverschiebungen für einen maximal auftretenden Toleranzausgleich in Y-Richtung möglich sind. Die Verbindung und Verblockung erfolgt damit hier in zwei versetzten Z-Schenkelebenen in Z-Richtung für eine momentensteife Einwurzelung bei gleichzeitiger Toleranzausgleichmöglichkeit in X- und Y-Richtung.
In der konkreten Ausführungsform ist zudem der Längsträger ein im Querschnitt etwa rechteckiger Hohlträger mit einer Längsträger-Oberwand, mit einer zur Fahrzeuglängsmitte hin liegenden Längsträger-Innenwand und mit einer zur Fahrzeugaußenseite hin liegenden Längsträger-Außenwand. Die Federbeinaufnahme ist dabei im unteren Anschlussbereich im Querschnitt Z-förmig ausgebildet, dergestalt dass die beiden Z-Schenkel die Längsträgeranlagewände sind, mit denen die Federbeinaufnahme einerseits an der Längsträger-Innenwand und andererseits an einem vom der Längsträger-Außenwand etwa vertikal abragenden Anlagesteg von der Fahrzeuglängsmitte hier anliegt und jeweils dort verbunden ist. Zwischen der Längsträger-Oberwand und der vertikal oder schräg angestellten Z-Basiswand der Federbeinaufnahme ist auch hier ein Freiraum für einen Toleranzausgleich in Z-Richtung vorgesehen, wobei der Freiraum so groß gewählt ist, dass alle möglichen in dieser Richtung auftretenden Toleranzen ausgeglichen werden können. Die Verbindung und Verblockung der Z-Schenkel erfolgt hier zweckmäßig in Y-Richtung ebenfalls in zwei versetzt angeordneten Ebenen für eine momentensteife Einwurzelung.
Für eine stabile und steife Ausführung der Federbeinaufnahme in Verbindung mit einer Leichtbauweise wird zudem vorgeschlagen, die Federbeinaufnahme als Gussteil, vorzugsweise als Aluminiumdruckgussteil auszuführen.
Entsprechend können auch die Kotflügelbank im Verbund mit der A-Säule und/oder der zugeordnete Längsträger als Strangprofil oder als zusammengefügter Hohlträger vorzugsweise aus Leichtbaumaterial, insbesondere aus Aluminiummaterial hergestellt sein.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Teil eines Fahrzeugkarosserieaufbaus im Bereich einer vorderen linken Federbeinaufnahme,
2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A aus 1 mit Blickrichtung von der Fahrzeugaußenseite her,
3 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie B-B aus 2,
4 eine schematische, vergrößerte Querschnittdarstellung im Bereich C aus 1 einer ersten Ausführungsform, und
5 eine Darstellung entsprechend 4 einer zweiten Ausführungsform.
In 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugkarosserieaufbaus 1 im Bereich einer vorderen linken Federbeinaufnahme 2 dargestellt. Die Federbeinaufnahme 2 weist einen mittleren Dombereich 3 auf und erstreckt sich einerseits nach unten zu einem unteren Längsträger 4 sowie nach seitlich oben außen zu einer Kotflügelbank 5, die einen Verbund mit einer (weiter nicht dargestellten) A-Säule 6 bildet.
Die Federbeinaufnahme 2 ist mit einem unteren Anschlussbereich 7 am Längsträger 4 und mit einem oberen Anschlussbereich 8 an der Kotflügelbank 5 stabil angebunden. Die Federbeinaufnahme 2 ist hier als Aluminiumdruckgussteil ausgeführt. Der Längsträger 4 ist ein im Querschnitt etwa rechteckiger Hohlträger als Aluminiumstrangprofil und die Kotflügelbank 5 ist ein aus Blechelementen gefügter Hohlträger.
Anhand der 2 und 3 wird die Verbindung der Federbeinaufnahme 2 mit der Kotflügelbank 5 näher erläutert. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, ist die Kotflügelbank 5 als kastenförmiger Hohlträger ausgebildet mit einer Kotflügelbank-Oberwand 9 (hier als Hohlträgerschließblech, welches in 2 der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt ist), einer Kotflügelbank-Unterwand 10 und einer seitlichen, etwas schräg gestellten, zur Fahrzeuglängsmitte hin liegenden Kotflügelbank-Innenwand 11. Die Kotflügelbank-Oberwand 9 sowie ein oben abgekröpfter Falzbereich der Kotflügelbank-Innenwand 11 bilden einen etwa horizontal abragenden Anlagesteg 12.
Die Federbeinaufnahme ist im oberen Anschlussbereich 8 ersichtlich im Querschnitt Z-förmig ausgebildet mit zwei parallel versetzt liegenden Z-Schenkeln 13, 14 und einer dazwischen liegenden Z-Basiswand 15. Der untere Z-Schenkel 13 liegt dabei an der Kotflügelbank-Unterwand 10 und der obere Z-Schenkel 14 am Anlagesteg 12 jeweils von unten her und ebenenversetzt an der Kotflügelbank 5 an. Zwischen der Kotflügelbank-Innenwand 11 und der Z-Basiswand 15 liegt ein Freiraum als Spalt 16, so dass vor der Verbindung und Verblockung im Bereich der Z-Schenkel 13, 14 (schematisch dargestellt durch strichpunktierte Linien 17, 18) ein Toleranzausgleich in Y-Richtung (Pfeil 19) gegebenenfalls in Verbindung mit einer Längsverschiebung für einen Toleranzausgleich in X-Richtung möglich ist.
Die Anbindung der Federbeinaufnahme 2 am unteren Längsträger 4 im Bereich des unteren Anschlussbereichs 7 wird anhand der schematischen 4 und 5 näher erläutert. Dort ist jeweils der im Querschnitt rechtwinkelige untere Längsträger 4 dargestellt mit einer Längsträger-Oberwand 20, mit einer zur Fahrzeuglängsmitte hin liegenden Längsträger-Innenwand 21 und einer zur Fahrzeugaußenseite hin liegenden Längsträger-Außenwand 22. Ein Zusatzblech der Längsträgerschweißgruppe ragt in 4 als Anlagesteg 23 von der Längsträger-Außenwand 22 vertikal nach oben ab.
Ein entsprechender Anlagesteg 23 ragt auch in 5 in der dortigen, etwa modifizierten Ausführungsform von der Längsträger-Innenwand 21 vertikal nach oben ab.
Der untere Anschlussbereich 7 der Federbeinaufnahme 2 ist jeweils Z-förmig ausgebildet. In 4 liegt ein nach unten abragender Z-Schenkel 24 an der Längsträger-Innenwand 21 von außen her an, während in der modifizierten Ausführungsform nach 5 der nach unten abragende Z-Schenkel 24 an der Längsträger-Außenwand 22 anliegt und jeweils dort (nach einem Toleranzausgleich) durch Befestigungsmittel 25 verblockt ist. Zudem liegt der obere Z-Schenkelbereich 26 jeweils am Anlagesteg 23 an und ist dort ebenfalls mit Befestigungsmitteln 25 verblockt. In 4 ist die Z-Basiswand 27 horizontal und in der modifizierten Ausführungsform nach 5 schräg ausgerichtet, wobei jeweils zwischen der Längsträger-Oberwand 20 und der Z-Basiswand 27 ein Freiraum für eine Relativverschiebung (Pfeil 28) zu einem Toleranzausgleich in Z-Richtung liegt.

Claims

Fahrzeugkarosserieaufbau (1) im Bereich einer Federbeinaufnahme (2) mit einem unteren Längsträger (4) und einer demgegenüber nach oben und zur Fahrzeugaußenseite versetzt liegenden Kotflügelbank (5), wobei die Federbeinaufnahme (2) anschließend an ihren Dombereich (3) mit einem unteren Anschlussbereich (7) am Längsträger (4) und mit einem oberen Anschlussbereich (8) an der Kotflügelbank (5) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbeinaufnahme (2) im oberen Anschlussbereich (8) wenigstens eine etwa horizontal ausgerichtete Kotflügelbank-Anlagewand (13, 14) aufweist mit der die Federbeinaufnahme (2) an einer zugeordneten Kotflügelbank-Anlagegegenwand (10, 12) der Kotflügelbank (5) anliegt und verbunden ist, wobei Freiräume (16) für eine Relativverschiebung zwischen Federbeinaufnahme (2) und Kotflügelbank (5) zu einem Toleranzausgleich in X-Richtung (in Fahrzeuglängsrichtung) und in Y-Richtung (in Fahrzeugquerrichtung) vor der Verbindung (17, 18) vorgesehen sind.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbeinaufnahme (2) im unteren Anschlussbereich (7) wenigstens eine etwa vertikal ausgerichtete Längsträger-Anlagewand (24, 26) aufweist, mit der die Federbeinaufnahme (2) an einer zugeordneten Längsträger-Anlagegegenwand (21, 23) des unteren Längsträgers (4) anliegt und verbunden ist, wobei Freiräume (28) für eine Relativverschiebung zwischen Federbeinaufnahme (2) und Längsträger (4) zu einem Toleranzausgleich in Z-Richtung (in Hochrichtung) und in X-Richtung (in Fahrzeuglängsrichtung) vor der Verbindung (25) vorgesehen sind.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kotflügelbank (5) als kastenförmiger Hohlträger ausgebildet ist mit einer Kotflügelbank-Oberwand (9), einer Kotflügelbank-Unterwand (10) und einer seitlichen, gegebenenfalls schräg gestellten, zur Fahrzeuglängsmitten hin liegenden Kotflügelbank-Innenwand (11), dass die Federbeinaufnahme (2) im oberen Anschlussbereich im Querschnitt Z-förmig ausgebildet ist, dergestalt dass die beiden Z-Schenkel (13, 14) die Kotflügelbank-Anlagewände sind, mit denen die Federbeinaufnahme (2) einerseits an der Kotflügelbank-Unterwand (10) und andererseits an einem von der Kotflügelbank-Oberwand (9) etwa horizontal abragenden Anlagesteg (12) von unten her anliegt und jeweils dort verbunden (17, 18) ist, und dass zwischen der Kotflügelbank-Innenwand (11) und der Z-Basiswand (15) der Federbeinaufnahme (2) ein Spalt (16) als Freiraum für den Toleranzausgleich in Y-Richtung liegt.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung und Verblockung (17, 18) der Z-Schenkel (13, 14) in Z-Richtung in zwei versetzt angeordneten Ebenen für eine momentensteife Einwurzelung erfolgt.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (4) ein im Querschnitt etwa rechteckiger Hohlträger ist mit einer Längsträger-Oberwand (20), mit einer zur Fahrzeuglängsmitte hin liegenden vertikalen Längsträger-Innenwand (21) und mit einer zur Fahrzeugaußenseite hin liegenden vertikalen Längsträger-Außenwand (22), dass die Federbeinaufnahme (2) im unteren Anschlussbereich (7) im Querschnitt Z-förmig ausgebildet ist, dergestalt dass die beiden Z-Schenkel (24, 26) die Längsträgeranlagewände sind, mit denen die Federbeinaufnahme (2) einerseits an der Längsträger-Innenwand (21) und andererseits an einem von der Längsträger-Außenwand (22) etwa vertikal abragenden Anlagesteg (23) von der Fahrzeuglängsmitte her anliegt und jeweils dort verbunden (25) ist, und dass zwischen der Längsträger-Oberwand (20) und der vertikal oder schräg angestellten Z-Basiswand (27) der Federbeinaufnahme (2) ein Freiraum (28) für den Toleranzausgleich in Z-Richtung liegt.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung und Verblockung (25) der Z-Schenkel (24, 26) hier in Y-Richtung in zwei versetzt angeordneten Ebenen für eine momentensteife Einwurzelung erfolgt.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbeinaufnahme (2) als Gussteil, vorzugsweise als Aluminiumdruckgussteil hergestellt ist.
Fahrzeugkarosserieaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kotflügelbank (5) im Verbund mit der A-Säule (6) und/oder der Längsträger (4) als Strangprofil oder als zusammengefügter Hohlträger vorzugsweise aus Leichtbaumaterial, insbesondere aus Aluminiummaterial hergestellt sind.